1、基础练一、选择题1多选光通过各种不同的障碍物后会产生各种不同的衍射条纹，衍射条纹的图样与障碍物的形状相对应，这一现象说明()A光是电磁波 B光具有波动性C光可以携带信息 D光具有波粒二象性解析：选BC光能发生衍射现象，说明光具有波动性，B正确；衍射图样与障碍物的形状对应，说明了衍射图样中包含了障碍物的信息，C正确；光是电磁波，光也具有波粒二象性，但在题述现象中没有得到反映，A、D错误。2多选(2018深圳高二检测)实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是()A电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样B人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构C人们利用电子显微镜观测物质的微观结构D光电效
2、应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关解析：选ABC干涉是波的特性，电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，说明电子具有波动性，A正确；利用慢中子衍射来研究晶体的结构，说明中子可以产生衍射现象，具有波动性，B正确；电子显微镜是利用与物质作用后衍射现象不明显的电子束工作的，体现了波动性，C正确；光电效应现象体现的是光的粒子性，D错误。3(2017北京高考)2017年年初，我国研制的“大连光源”极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm(1 nm109 m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲，“大连光源”因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾
3、霾治理等领域的研究中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h6.61034 Js，真空光速c3108 m/s)()A1021 J B1018 J C1015 J D1012 J解析：选B光子的能量Eh，c，联立解得E21018 J，B项正确。4影响显微镜分辨本领的一个因素是波的衍射，衍射现象越明显，分辨本领越低。利用电子束工作的电子显微镜有较高的分辨本领，它利用高压对电子束加速，最后打在感光胶片上来观察显微图象。以下说法正确的是()A加速电压越高，电子的波长越长，分辨本领越强B加速电压越高，电子
4、的波长越短，衍射现象越明显C如果加速电压相同，则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领强D如果加速电压相同，则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领弱解析：选C设加速电压为U，电子电荷量为e，质量为m，由动能定理得Ekmv2eU，又p，故eU，可得，对电子来说，加速电压越高，越小，衍射现象越不明显，故A、B错；电子与质子比较，因质子质量比电子质量大得多，可知质子加速后的波长比电子的波长小得多，衍射现象不明显，分辨本领强，故C对，D错。5(2018盐城高二检测)近年来，数码相机已经走进千家万户，用来衡量数码相机性能的一个非常重要的指标就是像素，1像素可理解为光子打在光屏上
5、的一个亮点，已知300万像素的数码相机拍出的照片比30万像素的数码相机拍出的等大的照片清晰得多，其原因可以理解为()A光是一种粒子，它和物质的作用是一份一份的B光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的C大量光子表现出光的粒子性D光具有波粒二象性，大量光子表现出光的波动性解析：选D数码相机拍出的照片不是白点，不能说明光是一种粒子，A错误；光的波粒二象性是光的内在属性，即使是单个光子也有波动性，跟光子的数量和光子之间是否有相互作用无关，B错误；光具有波粒二象性，数码相机拍出清晰的照片，表明大量光子表现出光的波动性，C错误，D正确。二、非选择题6光子的动量p与能量的关系为p，假设一静止的原子核放出一
6、个波长为的光子，已知普朗克常量为h，光在真空中传播的速度为c，问：(1)质量为M的反冲核的速度为多少？(2)反冲核运动时物质波的波长是多少？解析：(1)由得p，由光子与原子核组成的系统动量守恒，得0pMv解得v。(2)由德布罗意波长公式知由动量守恒知pp所以反冲核运动时物质波的波长。答案：(1)(2)提能练一、选择题1X射线是一种高频电磁波，若X射线在真空中的波长为，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，以E和p分别表示X射线每个光子的能量和动量，则()AE，p0 BE，pCE，p0 DE，p解析：选D根据Eh，c，可得X射线每个光子的能量为E，每个光子的动量为p，故D对。2质量为m的粒子原
7、来的速度为v，现将粒子的速度增大为2v，则该粒子的物质波的波长将(粒子的质量保持不变)()A保持不变B.变为原来波长的两倍C变为原来波长的一半D变为原来波长的 倍解析：选C由知，粒子速度为v时，1；粒子速度为2v时，2，21，C正确，A、B、D错误。3多选利用金属晶格(大小约1010 m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速后，让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样。已知电子质量为m，电荷量为e，初速度为0，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中正确的是()A该实验说明了电子具有波动性B实验中电子束的德布罗意波波长为C加速电压U越大，电子的衍射现象越明显D若用相
8、同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显解析：选AB实验能得到电子的衍射图样，说明电子具有波动性，A正确；德布罗意波波长公式，而动量p，两式联立得，B正确；从可知，加速电压越大，电子的波长越小，衍射现象就越不明显，C错误；用相同动能的质子替代电子，由p知，质子的动量较大，则波长较小，衍射现象与电子相比不明显，D错误。4关于物质波，下列说法正确的是()A速度相等的电子和质子，电子的波长长B动能相等的电子和质子，电子的波长短C动量相等的电子和中子，中子的波长短D若甲、乙两电子的速度远小于光速，甲电子速度是乙电子的3倍，甲电子的波长也是乙电子的3倍解析：选A由可知，动量大的波长短，电子与质子的速度相
9、等时，电子动量小，波长长，A正确；电子与质子动能相等时，由动量与动能的关系式p可知，电子的动量小，波长长，B错误；动量相等的电子和中子，其波长应相等，C错误；如果甲、乙两电子的速度远小于光速，甲电子的速度是乙电子的3倍，甲电子的动量也是乙电子的3倍，则甲电子的波长应是乙电子的，D错误。5任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与之对应，波长是，式中p是运动物体的动量，h是普朗克常量，人们把这种波叫德布罗意波，现有一个德布罗意波长为1的物体1和一个德布罗意波长为2的物体2相向正碰后粘在一起，已知|p1|p2|，则粘在一起的物体的德布罗意波波长为()A. B.C. D.解析：选D由动量守恒p2p1p可得，所以，故D正确。二、非选择题6如图所示为证实电子波存在的实验装置，从F上漂出的热电子可认为初速度为零，所加加速电压U104 V，电子质量为m0.911030 kg。电子被加速后通过小孔K1和K2后入射到薄的金膜上，发生衍射，结果在照相底片上形成同心圆明暗条纹。试计算电子的德布罗意波波长。解析：电子被加速后的动能Ekmv2eU，电子的动量pmv。由知，代入数据解得1.231011 m。答案：1.231011 m